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      鈦合金加工工藝技術要點

      2020-10-31 14:14:49

           鈦合金材具有高強度、高硬度和低密度材料特性,如鈦 合金 Ti-6Al-4V(簡稱 Ti-6-4)抗拉強度達 900MPa,硬度為 250 ~ 375HB,密度 4.42g/cm3,使得鈦合金材整體結構件除在現代軍 用飛機上得到廣泛應用外,在現代航空發動機零件和大型客機上多數采用鈦合金材料。

           鈦合金是航空航天工業應用較廣的一 種金屬材料 , 按用途可分為結構鈦合金和高溫鈦合金 ( 使用溫 度 >400℃ )。鈦合金的高工作溫度為 550oC,預期可達 700oC。因此它在航空、航天、化工、造船等工業部門獲得日益 廣泛的應用,發展迅猛。其良好的耐腐蝕性,又是航海、石油、 化工、醫藥等行業的理想材料。同時,鈦合金已經廣泛應用于航空航天、醫療器械等領域 , 石油運輸及化工方面鈦合金管道也 迅速發展。鈦合金的應用離不開機械加工 , 尤其是鈦合金加工的精加工磨削。

      鈦合金加工

          鈦合金切削加工的技術要點:

         (1)加工要求。鈦合金按金屬組織分為 a 相、b 相、a+b 相, 分別以 TA,TB,TC 表示其牌號和類型。鈦合金的彈性模數小, 如 TC4 的彈性模量 E=110GPa,約為鋼的一半,因而由切削力所 引起的被加工件彈性變形大,將降低工件精度,為此要改善加 工系統的剛性。工件必須很牢固地裝夾,刀具對工件支承點的 刀矩減到小。 

         (2)切削機床、夾具的選擇。切削加工鈦合金應選擇剛性好、 功率大、具有大的變速范圍和進給范圍的機床,以便于調整切 削參數。切削加工前認真調整機床導軌間隙,或單獨使用某一 方向進給加工時,將另一方向的螺母鎖緊,減少機床振動: 夾具剛性要好,使用圓工作臺時,應將其間隙調好,螺母鎖緊。

        (3)刀具的選擇。眾所周知,通常金屬材料的硬度和強度 越高,則其切削加工所需要的切削力就越大,切削溫度就越高, 刀具磨損就越快,故鈦加工件相對可加工性也就越差。如鋁合金材相對 可加工性系數 Kr 為 2.0 ~ 7.5,高強度鋼 Kr 為 0.3 ~ 0.7,鈦合 金 Kr 為 0.22 ~ 0.35,因此,切削加工鈦合金應從降低切削溫度 和減少粘結兩方面出發,選用紅硬性好、抗彎強度高、導熱性 能好、與鈦合金親和性差的刀具材料。

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